O que é o Acoplamento Capacitivo

Por Bester PCBA

Última atualização: 2023-09-25

O que é o Acoplamento Capacitivo

O acoplamento capacitivo, também conhecido como acoplamento eletrostático, é um fenómeno em que a energia eléctrica é transferida entre dois elementos condutores separados por isoladores. Ocorre quando estes elementos estão muito próximos um do outro, permitindo a troca de energia.

No acoplamento capacitivo, a transferência de energia é facilitada pela presença de condensadores. Os condensadores são constituídos por dois terminais condutores separados por um isolador. Quando um terminal está a um potencial de tensão mais elevado do que o outro, acumulam-se cargas eléctricas entre os terminais. Quando a tensão é removida, o condensador liberta as cargas armazenadas sob a forma de uma corrente.

No contexto das placas de circuito impresso, o acoplamento capacitivo pode ocorrer entre vários elementos que actuam como condensadores virtuais. Por exemplo, quando dois traços de cobre são colocados próximos um do outro numa placa de circuito impresso, a capacitância entre eles permite a transferência de energia de um traço para o outro.

O acoplamento capacitivo é mais significativo nos circuitos de corrente alternada do que nos circuitos de corrente contínua. Isto deve-se ao facto de os condensadores fornecerem um caminho de baixa impedância para a CA, permitindo a transferência de energia entre os elementos condutores. No entanto, os condensadores tendem a bloquear a corrente contínua, tornando-a menos eficaz para a transferência de energia neste caso.

As implicações do acoplamento capacitivo podem ser tanto positivas como negativas nos projectos de PCB. Do lado positivo, o acoplamento capacitivo intencional pode ser utilizado para transferir energia entre diferentes partes do circuito, permitindo funções como a transmissão de sinais ou a distribuição de energia. Do lado negativo, o acoplamento capacitivo não intencional pode levar a interferências indesejadas entre elementos condutores adjacentes, afectando o desempenho geral da placa de circuito impresso.

Perguntas mais frequentes

Porque é que se chama condensador de acoplamento

Um condensador de acoplamento é um componente que facilita a transmissão de um sinal de corrente alternada de um nó para outro. O seu objetivo é manter a integridade da tensão, corrente e resistência em cada fase. Ao permitir que as variações de CA sejam acopladas a partir de uma fonte de entrada e ao bloquear qualquer acoplamento de CC, o condensador de acoplamento assegura uma transferência de sinal eficiente.

Os condensadores de acoplamento têm polaridade

Não, os condensadores de acoplamento não têm polaridade. Da mesma forma, o condensador de acoplamento de saída também não é um condensador eletrolítico.

Porque é que uma capacitância mais baixa é melhor

A capacitância mais baixa do cabo permite uma maior transmissão do "brilho", "presença" ou "mordida" natural do instrumento para o amplificador. Consequentemente, isto permite definições mais baixas nos controlos dos agudos, resultando numa redução do chiado e de outros ruídos indesejáveis.

O que causa a alta capacitância

A capacitância é influenciada pela proximidade dos condutores e pelo isolamento que os envolve. Quando os condutores são aproximados ou têm uma área de superfície maior (como fios mais longos ou blindagens), a capacitância será aumentada.

Porque é que utilizamos o acoplamento capacitivo

A capacitância de acoplamento entre os dois circuitos tem como objetivo transmitir os sinais CA úteis para os terminais de entrada do circuito de back-end. Isto permite uma conceção e manutenção convenientes do circuito, uma vez que a corrente contínua (CC) não pode ser adicionada ao circuito de back-end, como se mostra na figura 1.

Qual é a diferença entre o acoplamento capacitivo e o acoplamento direto?

Os amplificadores com acoplamento capacitivo têm uma resposta limitada aos sinais de entrada DC. Por outro lado, o acoplamento direto utilizando uma resistência em série em vez de um condensador em série elimina o problema do ganho dependente da frequência. No entanto, tem o inconveniente de reduzir o ganho do amplificador para todas as frequências de sinal, atenuando o sinal de entrada.

Qual é a diferença entre o acoplamento capacitivo e o acoplamento indutivo?

O mecanismo de acoplamento indutivo envolve a transferência de energia da bobina de excitação para o plasma. Por outro lado, o mecanismo de acoplamento capacitivo parasita leva à geração de um potencial de plasma de RF e de uma polarização de corrente contínua na janela dieléctrica. Isto, por sua vez, resulta em pulverização catódica indesejada da janela dieléctrica.

Quais são as desvantagens do acoplamento capacitivo?

O método de acoplamento capacitivo tem vantagens e desvantagens. No entanto, é importante notar que existem alguns inconvenientes associados a este método. Estes incluem questões como o tamanho, a complexidade, o mau padrão e a elevada sensibilidade. Por outro lado, uma das vantagens do acoplamento capacitivo é a sua capacidade de proporcionar uma boa proteção para os sinais de RF.

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